1.引言
为区分不同结构构件的性能及其重要性，我国将其分为：关键构件、普通竖向构件和耗能构件。其中关键构件（该构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严重破坏）的要求较高，其争议性也较大。《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》（征求意见稿）中对关键构件的要求为“中震弹性（尚应乘以相应的增大系数或调整系数）。
近期在进行“八大类”项目的减隔震设计时，讨论的比较激烈的一个问题是首层柱算不算关键构件？部分设计师认为首层柱比较重要，应按关键构件进行定义，但小编在学习《日本抗震结构及隔震结构的设计方法》一书时发现首层柱出现塑性铰是一个合理的屈服机制。此时小编脑子里面有一个疑问，如果首层柱设置过强，会不会导致首层柱底难以出现塑性铰，进而导致塑性铰上移，对结构抗震性能不利呢？
基于此，小编带着这个疑问进行了一个算例分析。
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图 1 《日本抗震结构及隔震结构的设计方法》
2.算例分析
2.1.工程概况
表 1 工程概况
图 2 YJK三维模型
2.2.构件性能对比
为了对首层框架柱进行针对性加强，在中震不屈服模型（以下简称模型1）的基础上增加一个首层框架柱按中震弹性进行配筋设计的模型2，构件的性能目标对比见表2，计算结果见图3，由图可知，模型2首层部分位置的柱子需要增加型钢，其余位置的配筋量也需要增加25%~30%左右。
表 2 构件性能目标
图 3 两个模型的配筋指标对比
2.3.ETABS弹塑性模型的建立
将两个模型分别按照YJK的设计配筋导入到ETABS中并建立弹塑性模型，对框架柱定义P-M2-M3纤维铰，框架梁定义M3铰，ETABS弹塑性分析模型见图4：
图 4 ETABS弹塑性分析模型
2.4.Pushover分析结果
2.4.1.静力Pushover曲线对比
提取模型1和模型2的承载力Pushover曲线，如图5~图6所示：
图 5 Pushover曲线对比-X向
图 6 Pushover曲线对比-Y向
由图5~图6可得，模型2的基底剪力为16000kN,模型1为15000kN,表明当首层柱设为关键构件后，会增加结构的地震响应。
2.4.2.结构损伤情况对比
图 7 模型1整体出铰-X向 图 8 模型2整体出铰-X向
图 9 模型1整体出铰-Y向 图 10 模型2整体出铰-Y向
图 11 模型1局部出铰-X向 图 12 模型2局部出铰-X向
图 13 模型1局部出铰-Y向 图 14 模型2局部出铰-Y向
由图7~图14可知，由于首层柱定义为关键构件，结构的地震响应增加，模型2的塑性铰数量及程度均高于模型1，且模型2的二层柱出现塑性铰，模型1未出现。
综上所述，当首层柱设置过强时，会导致结构地震响应增加，损伤加大，塑性铰上移等现象，对结构抗震性能反而产生不利影响。
3.原因分析
结合上述的计算结果和相关理论，小编也尝试进行了一些原因分析：
当一层柱设计过强时，地震作用与其成正比，会导致结构的地震响应明显增加，同时，会导致塑性铰上移。
当一层合理设计时，允许其出现塑性铰，相当于削弱了结构的刚度，起到类似隔震的效果，有效地降低了地震作用，保护主体结构。
关键构件越多，其抗震性能不一定越好，还会造成资源的浪费，应该合理定义关键构件确保结构设计的安全和经济性。
